[发明专利]一种基于区块链的车联网架构及其工作方法

权利要求书

1.一种基于区块链的车联网系统的工作方法，基于区块链的车联网系统包括：

车辆：是车联网系统中的移动实体，通过车载单元OBU与路侧单元RSU进行信息交互；

车载单元OBU：安装在车辆上，用于感知车辆的信标信息，并将其发送至路侧单元RSU；

路侧单元RSU：与车载单元OBU实时通信，用于接收车载单元OBU上传的信标信息，并通过有线或无线的方式上传到核心网；

核心网：包括CA服务器、数据存储服务器，用于计算路侧单元上传的数据信息，并将其存储；

区块链网络：用于存储核心网中上传的所有数据的HASH散列值；区块链网络包括若干个代理节点、智能合约和矿工；

每个代理节点均存储有HASH散列值数据的备份，共同维护区块链网络中的数据交互的正确性；

智能合约包括车辆子身份联合规则、车辆子身份动态变化规则和车辆的信标信息的记录规则；

矿工为区块链网络中参与处理区块的节点；

其特征在于，所述工作方法包括以下步骤：

S1、通过代理节点形成区块链网络，并形成智能合约；

S2、当车辆需要加入车联网时，车辆通过车载单元OBU发送一个注册请求给路侧单元RSU，并通过核心网上传至区块链网络中；

S3、通过智能合约验证车辆上传的注册请求的有效性，判断该车辆是否合法，若是则进入步骤S4，否则进入步骤S5；

S4、通过智能合约返回一个地址给车辆，并进入步骤S6；

S5、将不合法的车辆记录到区块链中，并广播到整个区块链网络中，进入步骤S7；

S6、当合法的车辆发起信标信息上传请求时，通过路侧单元RSU将加密后的信标信息上传至核心网中，并进入步骤S7；

S7、将车联网系统中的每一次数据交互均记录到区块链网络中；

所述步骤S6具体为：

S61、在路侧单元RSU的协助下，将当前发送请求车辆与若干其他车辆自动组成群；

S62、通过车载单元OBU发送请求，上传信标信息时，路侧单元RSU联合当前发送请求车辆的请求信息和群中其他车辆发送的请求信息，进行隐私加密，并将加密后的当前发送请求车辆的信标信息上传至核心网中。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的车联网系统的工作方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

将所有的代理节点共同构成区块链网络，同时通过代理节点将车辆身份注册规则、车辆子身份联合规则、车辆子身份动态变化规则和车辆的信标信息记录加入到智能合约中。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的车联网系统的工作方法，其特征在于，所述步骤S4中，当车辆收到智能合约返回的地址后，通过构造一个多项式，将车辆的身份信息隐藏在该多项式中。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的车联网系统的工作方法，其特征在于，所述步骤S61中通过无向图生成方法将当前发送请求的车辆与其他车辆自动组成群，且将该群映射成无向图；

其中，无向图的生成方法具体为：

A1、初始化群范围其中，为中心，为半径；

其中，为当前车辆发送请求时的位置；

为当前车辆发送车辆时的行驶速度；

t为车辆U发送请求后完成相应群的无向图的生成时间；

A2、计算出当前群范围A内的车辆个数N；

A3、判断是否成立，若是则进入步骤A4，否则进入步骤A5；

A4、对该群构造无向图G，并判断该无向图G是否属于完全图；

若是，则进入步骤A5；

否则，进入步骤A6；

A5、修改群范围A的半径，更改群范围A的大小，并返回步骤A3；

其中，修改群范围A的半径方式为：

群范围A的半径从修改为

k为上传到核心网中的车辆子身份数据、车辆位置信息数据和车辆请求信息数据的数量；

A6、生成无向图G成功，并计算出无向图G的平均连通度

其中，平均连通度用于表示无向图中联合信息的相似性。